乳化液膜在1-萘酚廢水中的應用及研究
本文選題:乳化液膜 + 超聲 ; 參考:《陜西師范大學》2015年碩士論文
【摘要】:隨著人口的不斷增加,原來越多的有機產(chǎn)物應用于人類的生活。如殺蟲劑西維對不易防治的咀嚼口器害蟲,如棉鈴蟲、棉紅鈴蟲、棉鈴象甲等藥效顯著而被廣泛應用。而含有該類原料的污水如果不經(jīng)過處理直接排放,不僅導致水體環(huán)境惡化,給水生生物帶來毀滅性災難,對人類也會帶來無法估量的傷害。乳化液膜技術(shù)因其高效、經(jīng)濟、易操作等優(yōu)點,被廣泛應用于污水的處理及金屬離子的富集回收等方面。本文以1-萘酚為模擬污染物,采用乳化液膜分離技術(shù)對1-萘酚模擬廢水進行處理。論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)采用磁力攪拌與超聲相結(jié)合的方式制備穩(wěn)定的乳化液?疾炝藬嚢杷俣、超聲時間、油相種類(環(huán)己烷、煤油、正庚烷、甲苯、對二甲苯)、內(nèi)水相種類(Na2CO3、Na3PO4、NaOH)等因素對1-萘酚去除率及乳化液穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:磁力攪拌速度最低為720 rpm,超聲時間為5 min,環(huán)己烷為油相,NaOH溶液為內(nèi)水相時制備的乳化液較穩(wěn)定,對1-萘酚去除率最高可達97.99%,在35 min時泄漏率僅為1.43%。(2)利用冷熱臺偏光顯微鏡對制備的乳化液液滴進行觀察,發(fā)現(xiàn)利用超聲與攪拌相結(jié)合制備的乳化液液滴直徑幾乎都在10μm以下,達到穩(wěn)定乳液的標準。(3)利用環(huán)己烷為油相,NaOH為內(nèi)水相、Span 80為表面活性劑、液體石蠟為膜穩(wěn)定劑制備乳化液。單因素條件下考察油內(nèi)比、內(nèi)水相質(zhì)量分數(shù)、外水相pH、傳質(zhì)攪拌時間及水乳比大小等因素對1-萘酚去除率及乳化液穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,以環(huán)己烷-Span 80-NaOH體系形成的乳化液,優(yōu)化的最佳實驗條件是:油內(nèi)比為0.5,NaOH質(zhì)量分數(shù)為2%,外水相pH不調(diào),傳質(zhì)攪拌時間15 min,水乳比為5時1-萘酚去除率可以高達97.99%,在35 min時泄漏率僅為1.43%。(4)分別采用離心、加熱、超聲輻射、超聲后沉降、加入正丁醇等方法在1-萘酚傳質(zhì)結(jié)束后,將分離出來的乳化液進行破乳,考察最佳的破乳方法。將最佳破乳方法破乳后收集到的油相重新制乳,處理1-萘酚模擬廢水,考察油相重復利用。結(jié)果表明:最佳的破乳方法是離心分離15 min,此時的破乳率達到67.36%;油相重復使用時制備的乳化液對1-萘酚的去除率為91.45%,在35 min時乳液的泄漏率達到4.05%高于初試油相制備的乳化液在35 min時的泄漏率1.43%。(5)為了消除Span 80做表面活性劑時出現(xiàn)的溶脹現(xiàn)象,采用親水性表面活性劑與Span80進行復配。實驗中分別用Tween 20、十二烷基磺酸鈉(SDS)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和Tween 80與Span 80復配,制備的乳化液應用于1-萘酚模擬廢水,得出最佳的復配劑為十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)與Span 80進行復配。復配HLB值為5.5、內(nèi)水相NaOH質(zhì)量分數(shù)2%、油內(nèi)比1、水乳比為5時,1-萘酚的去除率達到96.75%。(6)單因素優(yōu)化實驗和正交試驗研究了Span 80與十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)復配的HLB值、內(nèi)水相NaOH的質(zhì)量分數(shù)、油內(nèi)比及水乳比對1-萘酚去除率的影響因素的主次順序及實驗的優(yōu)化條件。單因素優(yōu)化的實驗結(jié)果是:十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)與Span 80復配的HLB值為5.5,NaOH質(zhì)量分數(shù)2%,油內(nèi)比為1,水乳比為5,此時1-萘酚的去除率達到96.75%。正交實驗的最佳實驗結(jié)果:HLB值為5.5、內(nèi)水相NaOH的質(zhì)量分數(shù)3%、油內(nèi)比0.5及水乳比為3時1-萘酚的去除率可達98.05%。
[Abstract]:In this paper , 1 - naphthol is used as an analog pollutant . The results are as follows : ( 1 ) The water environment deteriorates , the ultrasonic time is 5 min , cyclohexane is the oil phase , the internal water phase type ( Na2CO3 , Na3PO4 , NaOH ) is used for the treatment of 1 - naphthol and the stability of the emulsion . The optimum conditions for the removal of 1 - naphthol and the stability of emulsion were studied by means of centrifugal , heating , ultrasonic radiation , post - ultrasonic settling and adding n - butanol . The results showed that the optimal conditions were : centrifugal separation , heating , ultrasonic radiation , pH of external water phase , mass transfer stirring time and water emulsion ratio . ( 5 ) In order to eliminate swelling phenomenon of Span 80 as surface active agent , hydrophilic surfactant and Span 80 were compounded . The results of single factor optimization were as follows : HLB value of sodium dodecyl benzene sulfonate ( SDBS ) and Span 80 were 5 . 5 , 2 % NaOH , 1 - naphthol ratio , 1 - naphthol ratio of 5 , 1 - naphthol removal rate reached 96.75 % . The optimum experimental results were as follows : HLB value was 5.5 , the mass fraction of internal water phase NaOH was 3 % , the ratio of oil to water was 0.5 and the ratio of water to milk was 3 , the removal rate of 1 - naphthol was 98.05 % .
【學位授予單位】:陜西師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:X703.1
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,本文編號:1794426
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